人行天桥的健康评估研究

我国城市建设的不断发展促进人行天桥的日益增多,人行天桥的安全问题也成为人们关注的焦点。文章介绍了人行天桥的健康检测项目和安全评估方法,并结合石新路立交人行天桥工程实例进行了应用分析。     

钢桥疲劳裂纹的扩展研究及寿命评估

钢桥的疲劳破坏是由于微裂纹在循变荷载作用下萌生、发展而来。文章利用损伤力学分析钢桥构件的微观裂纹和宏观裂纹的形态、特征及发展过程,建立有限元模型分析裂纹的发展状态,并通过数学模型评估了钢桥的剩余寿命。     

大型舰艇多学科设计优化船体结构子系统设计方法

多学科设计优化(MDO)是解决复杂系统工程问题的有效手段。通过对大型舰艇多学科设计优化船体结构子系统设计方法进行研究,将船体结构设计分为船体横剖面结构布置方案自动生成、船体横剖面结构方案优选、船体结构重量估算3个步骤;根据总体方案提供的主尺度、横剖面外形轮廓和分层分舱等信息,依据骨材(桁材)均匀布置和余量控制的原则,生成船体横剖面结构布置方案,并提出一套参考母型船设计,确定设计船构件尺寸初值的方法;在船体横剖面结构方案优选过程中,采用调用代理模型代替板架有限元仿真模型的方法来减少结构分析的计算时间,并采用组合法获得重量最轻的设计方案。     

基于BIM的钢桁梁桥裂纹病害信息数字化管理

为解决传统桥梁病害信息管理过程中数据采集过程复杂、可视化效果不佳及缺乏时间关联要素的问题,结合BIM (building information modeling)技术实现了某钢桁梁桥裂纹病害的可视化,基于可视化编程软件Dynamo研发了一种裂纹病害信息快速批量更新的方法,且将更新代码模块化;通过引入病害时间参数,创建了4D裂纹病害信息模型,实现了裂纹病害信息与三维图形在时间序列上的动态关联,呈现了裂纹的扩展规律. 研究结果表明:在桥梁病害管理系统中引入BIM技术可以提升病害信息管理的效率,实现裂纹病害信息的可视化,通过4D裂纹病害信息模型的创建可以直观地对裂纹病害的发展历程加以呈现,帮助桥梁运维管理人员科学地预测裂纹发展趋势.      

列车一维碰撞能量管理的综合评价模型

为了更科学全面地对列车碰撞能量方案进行配置和评价,以列车最大平均加速度、最大瞬时加速度和能量利用率为评价指标,利用序关系分析法和熵值法得到的主、客观指标权重推导出更加合理的综合权重系数;采用非线性加权综合法融合权重信息和评价指标信息,获得了列车一维碰撞能量管理综合评价模型;采用此模型对某型列车的15种能量配置方案进行综合评价. 研究结果表明:此模型综合评价结果与各指标性能变化幅度分析结果一致,具有较好的适用性和可靠性;方案4为最优方案,其最大瞬时加速度指标性能比方案8下降14.03%,但最大平均加速度指标性能和能量利用率指标性能分别比方案8提升了4.92%和19.44%;该结果既体现了对安全性影响最大的最大平均加速度指标的重要性,又综合考虑了与经济性相关的能量利用率指标.      

横风下复线路堤高度对高速列车气动性能的影响

利用Creo软件建立了某型动车组头中尾3车编组和不同高度的路堤模型,通过Fluent软件模拟列车在车速分别为300和350 km·h-1,横风风速分别为17.10、20.70、24.40和28.40 m·s-1的环境下运行,将获取的高速列车气动力载荷施加到Simpack建立的动力学模型中,计算其动力学性能参数;深入分析了横风工况下高速列车在不同高度复线路堤背风侧运行时车体的压力分布、气流场结构、气动力与风致安全性,并重点探究了头车在不同运行速度和横风风速下的运行安全性。分析结果表明:在相同车速和横风环境下,随着路堤高度的增加,列车受到的侧向力整体呈增大趋势,尾车在横风作用下受到反向侧向力,头车所受侧向力最大,且升力持续增大,中间车所受升力相对较大,尾车所受阻力最大;横风环境下列车压力峰值点位于头车鼻尖处且向迎风侧偏移,各路堤高度工况下气流场结构基本相同,头车背风侧和底部转向架处有明显的涡流,但尾车处的涡流却在迎风侧,这可能是导致尾车反向侧向力的主因;脱轨系数、轮轴横向力、轮轨垂向力和轮重减载率均随路堤高度和横风风速的增大而增大,轮轨垂向力始终在安全限值内,当横风风速分别为24.40和28.40 m·s-1时,列车运行速度应分别低于350和300 km·h-1,以保证列车行车安全。      

特色小镇游客车辆无复检管控点布设研究

针对开放式特色小镇景区人员、车辆管理复杂和路网车辆检测易漏检和拥堵问题,研究了游住混合特色小镇人车管理机制,并以Stoer-Wagner割集算法为基础,提出了车辆检测管控点布局算法.该算法通过寻找以容量倒数为边权值的无向图的最小割集,能以最少的点和最大容量检测所有进入收费景区的车辆.利用Visual C++和TransCAD软件对贵州瓮安县草塘景区的车辆布局点设置进行了计算和仿真.研究结果表明:人车分类的管理机制与车辆管控点布局算法的应用效果良好,减少了20％的车辆检测点,车辆检测布局只影响1％过境交通,不存在游玩车辆重复检测,提高了游玩顺畅度.人车管理机制以及车辆检测布局算法对景区规划有着指导意义,并且有助于今后城市拥挤收费道路位置的研究以及取消省界收费站的逃票车辆的追踪算法研究.     

组合加固法在钢筋混凝土T型梁桥中的应用

针对服役期T型梁桥的T梁抗弯承载能力的不足,提出了采用增大截面和体外预应力相结合的一种新的组合加固方法.应用有限元方法进行仿真分析,该组合加固方法与传统方法相比,安全系数更高,增强了桥梁横向联系,解决了早期T型梁桥采用体外预应力加固时在承载能力极限状态下可能出现受压区高度偏大的问题.     

开挖卸荷扰动下深埋地下厂房围岩稳定性数值分析研究

猴子岩水电站地下厂房位置地处深山峡谷区,区域地质构造背景较为复杂,并且具有地应力值相对较高,洞室跨度大、边墙高,洞室埋深大等特点。地应力最大值有36 MPa,最大垂直埋深可达660 m。因此,在开挖过程中,岩体卸荷对洞室围岩的稳定性影响较大。选择典型剖面,运用快速拉格朗日差分法(FLAC3D)对地下洞室的分层开挖支护过程进行了数值模拟,对模拟结果进行分析,包括围岩变形场、应力场和塑性区的分布规律,并将模拟结果与现场内观监测资料和微震监测资料进行对比分析。分析表明,围岩变形与内观监测结果较为吻合,同时在围岩应力发生集中的部位,微震事件发生区域性聚集。因此,可以通过数值模拟来预测后续开挖中的围岩变形,为开挖支护施工提供指导。     

基于三维数值模拟的铁路路基动力特性分析

为探讨列车轴重和运行速度对土质路基动力特性的影响,用ANSYS与FLAC3D软件对有砟轨道-路基系统进行了三维动力数值模拟,在模拟过程中,利用滞后阻尼实现了土体在循环动荷载下的非线性特性.用该方法对达成线循环加载试验段的路基进行建模计算,所得路基动应力与现场实测数据有很好的一致性.在荷载振动频率与客车运行速度的转换过程中,取相邻车厢两个转向架的间距为相邻两个动应力波峰之间的距离,在此基础上,探讨了客车运行速度对土质路基动力性质的影响.研究表明:列车轴重和运行速度对路基表面动应力影响较大,随着轴重的增加和速度的提高,路基表面动应力呈马鞍形分布的趋势愈加明显;动应力沿路基深度的衰减规律受车速的影响很小,不同车速下的动应力在基床表层内都衰减了42%~46%,再经过基床底层的扩散,衰减值达79%~82%.